专题09 机械能和内能
▉考点01 机械能
1.影响动能与势能大小的因素
（1）影响动能大小的因素是物体的质量和速度。物体的质量越大，运动速度越大，它具有的动能也越大。
（2）影响重力势能大小的因素是物体的质量和高度，物体的质量越大，位置越高，所具有的重力势能越大。
（3）影响同一个物体弹性势能大小的因素是发生弹性形变的程度。
2.机械能内部转化情况可用下图表示（不计能量损失、物体质量不变）
▉考点02 物质的比热容、内能与内燃机
一、比热容
定义 一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容
意义 表示物质吸热（或放热）能力的物理量
单位
公式 、，可简写为：
特点 ①比热容是反映物质自身性质的物理量，不同物质的比热容一般不同；因此，可以用比热容的不同来（粗略地）鉴别不同的物质； ②同一种物质的比热容一般不随质量、形状的变化而变化。如一杯水与一桶水，它们的比热容相同； ③对同一种物质，比热容大小与物态有关，例如水的比热容与冰的不同
水的比热容较大的应用 调节 温度 ①沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大，形成海陆风； ②农民在秧田里灌一些水，在夜晚降温时，使秧苗的温度变化不大，对秧苗起了保护作用
作为冷却剂或取暖 ①汽车的发动机、发电厂的发电机的冷却系统用水作为冷却剂； ②冬季供热用的散热器、暖水袋
二、内能、内燃机
（一）对内能的理解
微观解释 宏观影响因素 大小
分子 动能 物体内部分子由于永不停息地做无规则运动而具有的能 温度——温度越高，分子的无规则运动越激烈，分子平均动能越大 永远不等于零
分子 势能 分子势能是分子间相互作用而产生的能量 物态和体积——反映在分子间作用力大小和分子间距离的大小上。当体积变化不显著时，从物态去判断分子势能，例如：0℃的冰熔化成0℃的水，分子势能是增加的 可能等于零
物体的内能 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 温度、体积和质量等 永远不等于零
（二）改变内能的两种方式
（三）内燃机
把曲轴转两圈，活塞在汽缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机。四冲程内燃机是在四个工作冲程内完成一个工作循环的内燃机。是热机的一种。
活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。普通内燃机大多为四冲程内燃机。它分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。主要有四冲程汽油机和四冲程柴油机两种。
▉考点01 动能与势能的相互转化（共7小题）
1．如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（ ）
A．由静止下落的乒乓球
B．竖直向上垫起的排球
C．离开脚后在地上滚动的足球
D．从肩上斜向上投掷出去的铅球
2．将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，如图所示。实验发现，乙小球第一个到达底部B点，丙小球第二个到达底部B点，甲小球第三个到达底部B点，不计空气阻力，下列关于小球通过底部时的速度，说法正确的是（ ）
A．v甲＞v乙＞v丙 B．v乙＞v甲＞v丙
C．v丙＞v乙＞v甲 D．v甲＝v乙＝v丙
3．如图是物体在运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线，该物体最有可能是（ ）
A．竖直向上垫起的排球
B．离开脚后在地上滚动的足球
C．斜向上用力抛出的铅球
D．从空中自由下落的篮球
4．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球在最高点时动能为零
B．篮球从A到B点的动能逐渐变小
C．篮球在B点的动能等于在C点的动能
D．篮球在整个过程中的机械能守恒
5．我国运动员全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台决赛中再创佳绩，成功卫冕金牌。如图所示为其跳水动作分解图，运动员不考虑空气阻力，下列分析错误的是（ ）
A．在跳台静止站立时，跳台对她的支持力和她的重力是一对平衡力
B．上升到B点时，她的动能达到最小
C．由B点下落至C点，她的惯性始终不变
D．入水后，随着速度减小，她的动能全部转化为重力势能
6．小芸站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动过程中，她的（ ）
A．动能不变，重力势能增大
B．重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，机械能增大
D．重力势能减小，机械能增大
7．学习能量守恒转化后，项目化学习小组利用钢球、棉线、塑料支架、定滑轮等器材制作了一辆重力小车，如图所示。使用时转动车轮，不断将棉线绕在长轴的绕线轮上，直至钢球上升到支架的最高点。然后松手，让钢球下落带动长轴转动从而驱动重力小车行驶。
【分析原理】
（1）支架上最高处的定滑轮作用为 。
（2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶的原因是 。
【装置调试】
①调节2个前轮，重力小车能沿直线运动。
②将钢球上升到支架的最高点，松手后小车能向前运动，但小车运动距离较短。
【项目改进】
（3）小组为了让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有 。（写出两种）
▉考点02 动能和势能的大小比较（共7小题）
8．在自由式滑雪比赛中，运动员的重心轨迹如图所示，图中各点中运动员的重力势能最大的是（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
9．春晚舞蹈《秧BOT》让机器人舞起了手绢，机器人将匀速旋转的手绢竖直向上扔出，到达最高点后利用鱼线将手绢拉回。下列说法正确的是（ ）
A．机器人扔出的手绢往上运动过程中速度增大
B．机器人完成一系列动作依靠其发达的神经系统
C．机器人扔出的手绢在下落过程中重力势能增大
D．机器人利用鱼线将手绢拉回，说明力能改变物体的运动状态
10．2月16日，四届冬奥元老齐广璞圆梦北京，在北京冬奥会自由式滑雪技巧决赛上最终以129分获得金牌圆梦，为中国队再添1金。齐广璞在加速下滑的过程中，他的动能（ ）
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断
11．体育测试立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（ ）
A．上升时，动能减小，势能减小
B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小
D．下落时，势能减小，动能增大
12．如图所示，将一个小球从h高处以相同的速度抛出，一次斜上抛，沿a运动轨迹落地；另一次水平抛；沿b运动轨迹落地，不计空气阻力。关于小球落地时动能的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．沿a轨迹大 B．沿b轨迹大
C．沿a、b轨迹一样大 D．条件不足，无法判断
13．如图，甲、乙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，乙以与水平面成一定角度、大小也是v的速度斜向右上抛出，到达最高点时小球的动能分别为E1、E2，重力势能分别为E3、E4。若上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的动能E1、E2和重力势能E3、E4，正确的是（ ）
A．E1＝E2，E3＝E4 B．E1＝E2，E3＞E4
C．E1＜E2，E3＝E4 D．E1＜E2，E3＞E4
14．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
▉考点03 动能和势能的概念（共5小题）
15．用图形表示概念或某类物质之间的关系是很好的学习方法，图中①、②、③三个椭圆分别代表某个概念或某类物质。下列选项中，能构成图示关系的是（ ）
A．①动能②机械能③势能
B．①化合反应②氧化还原反应③分解反应
C．①细胞核②细胞质③细胞膜
D．①单质②纯净物③化合物
16．2025年5月3日，世界田联钻石联赛第二站比赛在我区体育中心举行，中国选手石雨豪在跳远项目中以8米21的成绩夺得冠军。运动员在比赛过程中，下列说法正确的是（ ）
A．加速助跑时，运动状态保持不变
B．用力蹬地时，脚对地面的作用力和地面对脚的作用力是一对平衡力
C．腾空飞行时，运动员的重力势能发生改变
D．落入松软沙坑时，通过增大受力面积来减小压力
17．质量为M的物体离地面高度为h时，它的重力势能Er＝Mgh（g＝10N/kg）。现从地面竖直向上抛一个物体，物体能够上升的最大高度为4m，然后落回到地面，整个过程空气阻力不能忽略，若上升过程中物体的重力势能和动能相等时，物体离地面的高度记为h1，下落过程中物体重力势能和动能相等时，物体离地面的高度记为h2，则（ ）
A．h1＞2m，h2＞2m B．h1＜2m，h2＜2m
C．h1＞2m，h2＜2m D．h1＜2m，h2＞2m
18．摸高是篮球选手选拔项目之一，如图是运动员跳起击球的情形，下列判断正确的是（ ）
A．球受到手打击后惯性增大
B．人离地后上升时势能增大
C．挂着静止的球只受重力的作用
D．人上升到达最高点时，受到平衡力的作用
19．2023年7月，第5号台风“杜苏芮”给浙江省沿海地区带来持续性大暴雨。台风是一种 现象（填“天气”或“气候”）；台风登陆后，河道内水位上升，水的 （填“能的形式”）就会增大，对人们的生命和财产产生威胁的风险就会增加。
▉考点04 机械能守恒（共9小题）
20．如图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设黑白两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关不同点对应小球机械能大小关系错误的是（ ）
A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊
21．体育考试时，某同学将同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球沿着两条弧线从A点运动到B点，机械能都先增加后减小
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点时动能都为零
C．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
D．若篮球在B点的机械能相等，则在A点弧线l的机械能大于弧线2
22．在滑雪比赛中，运动员冲出U型池后在最高点A完成空翻转体，经过B点下落至C点。若忽略空气阻力，下列关于运动过程分析合理的是（ ）
A．在A点时运动员的动能为零
B．运动员在A点和B点的机械能相等
C．在整个过程中运动员运动状态保持不变
D．从A点到C点过程中，运动员速度增大，惯性变大
23．2024年8月，我国运动员郑钦文夺得巴黎奥运会网球女单冠军。如图是某次网球落地后又弹起的频闪照片，A、C两点高度相同。分析可知（ ）
A．在B点时网球的动能为零
B．在A、C两点网球的机械能相等
C．网球在A点的速度大于在C点的速度
D．网球在运动过程中，只有动能和重力势能的相互转化
24．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全相同的乒乓球，若不计空气阻力，达到最高点时三个球的速度大小关系（ ）
A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．vc＞vb＞va D．va＝vb＝vc
25．五一假期，小科乘坐观光缆车游览佛顶山。如图所示，在缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动的过程中（缆车与钢缆接头处保持固定连接，不计空气阻力）。对缆车而言，肯定发生改变的是（ ）
A．运动状态 B．钢缆的拉力
C．惯性大小 D．机械能
26．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关？于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是 。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（θ＝0°），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是 。
（4）若将保龄球置于Q点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由： 。
27．如图甲所示，将一根弹簧穿过铁架台的金属杆AB并固定在底部，把一中间直通的金属球套进AB金属杆。将小球提到B端后松手，小球的高度随时间z变化的情况如图乙所示。
（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明弹性形变的物体具有 能。
（2）若小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，则E1 E2 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）从乙图中可知此过程小球的机械能不守恒，则判定的依据是 。
28．如图所示，单摆小球从A点由静止释放经过最低点B然后到达C点（忽略空气阻力）。则小球摆动到 （选填“A”“B”或“C”）点时动能是最大的；若小球到达C点时，所受的外力突然全部消失，则小球 （选填“保持静止”、“继续做曲线运动”、“做匀速直线运动”）。若A与C等高，则小球从A运动到C过程中，机械能 （填：“守恒”或“不守恒”）（忽略绳子形变）。
▉考点05 内能的概念（共1小题）
29．如图所示，关于日常生活中的现象，下列说法正确的是（ ）
A．冬天草叶上的露珠和雾、霜一样，都是由水蒸气液化形成的
B．尺子伸出桌面的长度越长，响度越大
C．验钞机会发出一种人们看不见红外线，使荧光物质发光
D．寒冷的冰也具有内能
▉考点06 改变物体内能的两种方式（共7小题）
30．如图所示，在玻璃瓶中放入少量水，用中间插有玻璃管的橡皮塞盖紧瓶口，然后往瓶中打气，当气压达到足够大时，橡皮塞从瓶口冲出，原来透明的瓶内充满了白雾，这一实验现象表明（ ）
A．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
B．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能增加
C．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
31．如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明（ ）
A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
32．下列实验反映气体对外做功的是（ ）
A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出
B．②钻木取火
C．③快速压下活塞，棉花燃烧
D．④振荡烧瓶，瓶内铁屑温度升高
33．干冰（固态二氧化碳）清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，高速喷射到仪器表面，将污垢剥离。以下说法正确的是（ ）
A．加压时，二氧化碳内能增大，温度降低
B．加压时，二氧化碳内能减小，温度升高
C．二氧化碳气体高速喷出时，内能增大，温度升高
D．二氧化碳气体高速喷出时，内能减小，温度降低
34．如图所示，装有开水的暖水瓶的瓶塞跳起来了，在瓶塞跳起过程中，下列说法正确的是（ ）
A．瓶内的开水内能可能会增大
B．瓶塞的内能一定增大
C．瓶内气体的内能一定减小
D．暖水瓶外壳的内能一定会减小
35．如图，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精，塞紧瓶塞，用气筒往瓶里打气。当塞子跳出时，能观察到瓶内出现白雾的原因是（ ）
A．气体对瓶塞做功，气体内能增大
B．气体对瓶塞做功，气体内能减小
C．外界对气体做功，气体内能增大
D．外界对气体做功，气体内能减小
36．如图为某洲际导弹运动轨迹图。在飞行初段OA，发动机推动导弹加速上升；在飞行中段AB，发动机关闭，导弹继续飞行；在飞行末段BC，发动机再次打开，导弹急速坠落。
（1）导弹在大气层飞行时，弹壳与大气摩擦，温度升高。这是通过 的方式增加了弹壳的内能。
（2）飞行中段，关闭发动机，导弹由于 沿钱学森弹道（a→b）继续飞行。
（3）a、b两点距离地面高度相等，导弹经过a、b两点的速度分别为va和vb，则va vb（填“＞”“＝”或“＜”）。
▉考点07 温度、热量与内能的关系（共4小题）
37．小科学习了科学课后，更加用心地观察生活，通过观察咖啡制作过程总结了下列几点想法，关于下列说法不正确的是（ ）
A．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动
B．咖啡在变凉的过程中，以热传递的方式改变了内能
C．咖啡在变凉的过程中，内能不断增加
D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈
38．网络购物已成为人们日常消费的一种形式，在快递运输水果、海鲜等易变质食品时，经常使用水制成冰袋和食物放在一起，可以起到保鲜的作用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．冰袋中的冰块吸热熔化，温度不变，内能变大
B．冰袋中的冰块吸热熔化，温度升高，内能变大
C．食品的温度转移到冰袋，冰袋的温度不变，内能变大
D．食品含有的热量大些，冰袋吸热温度升高，内能变大
39．葱包烩是杭州传统特色小吃，其制作方法是将油条和葱段裹在薄饼中，如图在铁锅上压扁烤制而成，关于葱包烩制作过程，下列说法错误的是（ ）
A．葱包烩的温度越高，所含热量越多
B．葱包烩主要是通过热传递的方式改变其内能
C．用工具将薄饼压扁，说明力可以改变物体的形状
D．远处闻到葱包烩的香味，说明分子不停地做无规则运动
40．某同学煮了一锅热汤。下列选项中不能加快热汤降温的是（ ）
A．将热汤分装到多个小碗
B．用风扇对着汤面吹风
C．将汤锅放入冷水中
D．盖上锅盖静置于炉上
▉考点08 热机（共5小题）
41．如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。内燃机的四个冲程中能量转化与这一现象相同的是（ ）
A． B． C． D．
42．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分工作原理如图示：带有活塞的密闭化学反应室中有气态物质，当光从窗口射入时，可使气态物质接受光能而反应生成液态物质。而无光照射情况下反应逆向进行，重新生成气态物质。因此可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于选项中汽油机四个冲程中的（ ）
A． B．
C． D．
43．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分的工作原理如图示：带有活塞的密闭气室中装有NO2，当光从窗口射入时，发生分解反应：2NO2NO+O2，导致气室内气压增大；当无光照射情况下，又发生化合反应：NO+O22NO2，导致气室内气压减小。这样便可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
A． B． C． D．
44．汽车已进入千家万户。在综合实践活动中，合作小组的同学们对小亮家的汽车中的动力学进行了专项研究。
（1）如图甲所示，是小亮家汽车的动力系统。该汽车发动机实质是汽油机，它把燃料燃烧产生的 能转化为 能，再通过传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶。
（2）汽车整车质量约为1.6t，静止时车轮与地面的总接触面积约为0.16m2，求汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）
（3）如图丙所示，是合作小组的同学们利用频闪摄影技术研究汽车的运动状态时，相机每隔0.5s曝光一次，拍摄到的汽车在平直公路上行驶的频闪照片。若车身长3m，求拍摄过程中汽车的行驶速度。
（4）查阅资料可知，汽车行驶时所受阻力约为车重的0.3倍，求拍摄过程中汽车发动机的输出功率。
45．随着汽车保有量的不断提高，环境和能源问题也日益突出，研制清洁能源汽车已成为解决上述问题的途径之一。
（1）传统汽车的发动机多为汽油机。如图甲所示，汽油机的排气冲程是 （选填序号），
此过程会排放出大气污染气体；如图乙所示为某汽油机在工作时的能量分配图。据图数据，该汽油机的效率为 。
（2）氢能源汽车是清洁能源汽车的一个研究方向，但氢的储存是一个需要解决的问题。①目前常用的储氢方法是金属储氢法，如氢化钙（CaH2）是一种常用的生氢剂，遇水后生成氢气和一种碱，写出其反应的化学方程式 。
②2017年1月《科学》杂志报道，哈佛大学实验室在超高压条件下将氢气转变为金属氢（此过程为物理变化），为氢的储存提供了新方法。金属氢可能具有的化学性质是 （写出一点）。
（3）如图丙所示是负排放概念车﹣﹣﹣﹣“叶子”。其车顶上的大叶子能模拟自然界中叶片的光合作用，最终把太阳能转化为电能。其中的“负排放”是指该车不但不排放，反而能吸收大气中的 ，从而减弱大气的温室效应。
▉考点09 燃料的热值（共4小题）
46．2024年3月20日，我国长征八号遥三运载火箭成功发射鹊桥二号中继星。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于燃料（ ）
A．热值较大 B．密度较大 C．着火点高 D．比热容大
47．2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星！收官之星，组网圆梦。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（ ）
A．比热容大 B．热值大 C．密度大 D．内能大
48．某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，用一脸盆装10kg的水，水的表面积为0.3m2，经过太阳光垂直照射20min，水温升高了10℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），实验中平均每分钟每平方米水面吸收的热量是 J，若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，加热效率为30%，则至少需要燃烧 m3的液化气（液化气的热值是5.0×107J/m3）。
49．垃圾分类回收是我市创建文明城市的一项重要举措。人人行动，推进垃圾分类，推动绿色、健康、可持续发展。
（1）“光盘行动”已经开始在厨余垃圾减量上显现成效。某校为响应这一行动，对剩菜剩饭进行称重，避免舌尖上的浪费。以上是某班学生剩餐称量情况，天平平衡时如图乙所示，请记录测量结果： 。
（2）垃圾焚烧发电厂的建成，能缓解城市垃圾过多带来的危害。某垃圾焚烧发电厂采用光学检测技术智能分拣系统，对垃圾材料进行分类。激光扫描装置照射传送带上的垃圾，分析反射和折射光信号来判断材料类型。金属罐在传送带上反光强烈，这是因为金属表面主要发生 反射。（选填“镜面”或“漫”）
（3）垃圾焚烧发电是利用了储存在垃圾中的化学能。研究表明，某垃圾发电厂的垃圾燃料平均热值约为7.2×105J/kg，若不计能量损失，计算该厂燃烧1吨垃圾燃料可以发电多少千瓦时？
▉考点10 比热容的概念及其计算（共6小题）
50．质量相等的水、铝块、铜块和水银（c水＞c铝＞c铜＞c水银），它们的温度分别从20℃降低到10℃，放出热量最多的是（ ）
A．水 B．铝块 C．铜块 D．水银
51．汽车冷却液能大量吸收发动机工作时产生的热量，避免发动机温度过高而出现故障。这主要是因为冷却液的（ ）
A．溶解性强 B．比热容大 C．导电性弱 D．凝固点高
52．将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放置在上表面平整的冰块上。经过一定时间后，冰块形状不再变化时的情景如图所示。则三块金属的比热容最小的是 。
53．小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤：
第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃。
第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为（tx＝37℃，tA＝50℃）。
（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能 （选填“增大”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。
（2）第二步中杯中水吸收的热量 植物油吸收的热量。（选填“大于”“小于”或“等于”）
（3）求植物油的比热容cm（列式计算）。[c油＝4.2×103J/（kg ℃）]
54．在杭州，已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k＝1.2×103瓦/米2．一个太阳能热水器，控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米2，设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%．太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经过t时间后上升到30℃．（c水＝4.2×103J/（kg ℃）请计算：
（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳？
（2）使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒？
55．小金在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和煤油进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，控制水和煤油在相同时间内放出相等的热量，分析图像可以得出 （选填“甲”或“乙”）物质为水，煤油在（0～15min内放出的热量为 。[c水＝4.2×103/（kg ℃）]
▉考点11 热量的计算（共5小题）
56．将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6℃．如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高（ ）
A．5℃ B．4℃ C．3℃ D．2℃
57．有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，现将两物体同时放入标况下的同一杯沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），则有（ ）
A．热量将从甲物体传递给乙物体
B．热量将从乙物体传递给甲物体
C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态
D．条件不足，无法判断
58．如图是川渝地区有一道名菜——沸腾鱼，厨师将炼制过的热油直接泼在提前腌制好的鱼片上，使鱼肉兼具香辣风味和嫩滑口感。500g鱼肉从28℃升高到100℃，需要吸收 J的热量，如果这些热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 g天然气。（鱼肉的比热容大约为1.4×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.2×107J/kg，不考虑热损失）
59．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图），在t1～t2时间段，该物体吸收的热量大小是 ，（用字母表示）在t2～t4时间段，该物质的比热容 （选填“先增大后减小”、“增大”“变小”“不变”，下同），t4～t5时间段内该物质的内能 。
60．为家人准备早餐时，妈妈将5盒牛奶放入质量是4kg，温度是90℃的热水中，经过一段时间，5盒牛奶的温度都从10℃变成了52℃。已知每盒牛奶的质量为0.25kg，，求：
（1）每盒牛奶从水中吸收多少热量？
（2）若热水对牛奶加热的效率是50%，当牛奶的温度达到52℃时水的温度是多少℃？专题09 机械能和内能
▉考点01 机械能
1.影响动能与势能大小的因素
（1）影响动能大小的因素是物体的质量和速度。物体的质量越大，运动速度越大，它具有的动能也越大。
（2）影响重力势能大小的因素是物体的质量和高度，物体的质量越大，位置越高，所具有的重力势能越大。
（3）影响同一个物体弹性势能大小的因素是发生弹性形变的程度。
2.机械能内部转化情况可用下图表示（不计能量损失、物体质量不变）
▉考点02 物质的比热容、内能与内燃机
一、比热容
定义 一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容
意义 表示物质吸热（或放热）能力的物理量
单位
公式 、，可简写为：
特点 ①比热容是反映物质自身性质的物理量，不同物质的比热容一般不同；因此，可以用比热容的不同来（粗略地）鉴别不同的物质； ②同一种物质的比热容一般不随质量、形状的变化而变化。如一杯水与一桶水，它们的比热容相同； ③对同一种物质，比热容大小与物态有关，例如水的比热容与冰的不同
水的比热容较大的应用 调节 温度 ①沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大，形成海陆风； ②农民在秧田里灌一些水，在夜晚降温时，使秧苗的温度变化不大，对秧苗起了保护作用
作为冷却剂或取暖 ①汽车的发动机、发电厂的发电机的冷却系统用水作为冷却剂； ②冬季供热用的散热器、暖水袋
二、内能、内燃机
（一）对内能的理解
微观解释 宏观影响因素 大小
分子 动能 物体内部分子由于永不停息地做无规则运动而具有的能 温度——温度越高，分子的无规则运动越激烈，分子平均动能越大 永远不等于零
分子 势能 分子势能是分子间相互作用而产生的能量 物态和体积——反映在分子间作用力大小和分子间距离的大小上。当体积变化不显著时，从物态去判断分子势能，例如：0℃的冰熔化成0℃的水，分子势能是增加的 可能等于零
物体的内能 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 温度、体积和质量等 永远不等于零
（二）改变内能的两种方式
（三）内燃机
把曲轴转两圈，活塞在汽缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机。四冲程内燃机是在四个工作冲程内完成一个工作循环的内燃机。是热机的一种。
活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。普通内燃机大多为四冲程内燃机。它分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。主要有四冲程汽油机和四冲程柴油机两种。
▉考点01 动能与势能的相互转化（共7小题）
1．如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（ ）
A．由静止下落的乒乓球
B．竖直向上垫起的排球
C．离开脚后在地上滚动的足球
D．从肩上斜向上投掷出去的铅球
【答案】D
【解答】解：分析图象可知，动能先减小再增大。
A、由静止下落的乒乓球质量不变，速度不断变大，故其动能始终在增大，故A不合题意；
B、竖直向上垫起的排球，排球质量不变，速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，但排球运动到最高点时速度为0，动能为0，故B不合题意；
C、离开脚后在地上滚动的足球，足球滚动的越来越慢，动能越来越小，故C不合题意；
D、斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零（处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0）。
从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。故D符合题意；
故选：D。
2．将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，如图所示。实验发现，乙小球第一个到达底部B点，丙小球第二个到达底部B点，甲小球第三个到达底部B点，不计空气阻力，下列关于小球通过底部时的速度，说法正确的是（ ）
A．v甲＞v乙＞v丙 B．v乙＞v甲＞v丙
C．v丙＞v乙＞v甲 D．v甲＝v乙＝v丙
【答案】D
【解答】解：ABC、不符合题意。
D、符合题意。将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，由于高度和初速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球通过底部时的速度时，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同。
故选：D。
3．如图是物体在运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线，该物体最有可能是（ ）
A．竖直向上垫起的排球
B．离开脚后在地上滚动的足球
C．斜向上用力抛出的铅球
D．从空中自由下落的篮球
【答案】C
【解答】解：由图可知，该物体的动能先减小后增大，整个运动过程中动能都不为零。
A、竖直向上垫起的排球，质量不变，速度逐渐变小，则动能不断变小，到达最高点时，速度为零，动能为零，故A不合题意；
B、离开脚后在地上滚动的足球，质量不变，速度逐渐变小，则动能不断变小，停止运动时，速度为零，动能为零，故B不合题意；
C、斜向上投掷出去的铅球，由于受到空气阻力和重力的作用速度不断变小，然后变大，则动能先变小后变大，在落地之前，速度不为零，动能不为零，故C符合题意；
D、从空中自由下落的篮球，质量不变，速度不断变大，则动能不断变大，故D不合题意。
故选：C。
4．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球在最高点时动能为零
B．篮球从A到B点的动能逐渐变小
C．篮球在B点的动能等于在C点的动能
D．篮球在整个过程中的机械能守恒
【答案】B
【解答】解：A、篮球在最高点时，虽然竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，故速度不为零则动能不为零，故A错误。
B、篮球从A到B点的过程中，高度增加，重力势能增大，同时空气阻力不可忽略且做负功，根据能量守恒，机械能减少，而重力势能增大，所以动能逐渐变小，故B正确。
C、从B点到C点，篮球克服空气阻力做功，机械能减少，B、C两点高度相同，重力势能相同，那么C点的动能小于B点的动能，故C错误。
D、因为空气阻力不可忽略，篮球在运动过程中要克服空气阻力做功，机械能不守恒，故D错误。
故选：B。
5．我国运动员全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台决赛中再创佳绩，成功卫冕金牌。如图所示为其跳水动作分解图，运动员不考虑空气阻力，下列分析错误的是（ ）
A．在跳台静止站立时，跳台对她的支持力和她的重力是一对平衡力
B．上升到B点时，她的动能达到最小
C．由B点下落至C点，她的惯性始终不变
D．入水后，随着速度减小，她的动能全部转化为重力势能
【答案】D
【解答】解：A、在跳台静止站立时，她处于平衡状态，跳台对她的支持力和她的重力是一对平衡力，故A正确；
B、上升到B点时，质量不变，速度最小，动能最小，故B正确；
C、由B点下落至C点，她的质量不变，她的惯性不变，故C正确；
D、入水后，随着速度减小，她的动能转化为一部分内能，故D错误。
故选：D。
6．小芸站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动过程中，她的（ ）
A．动能不变，重力势能增大
B．重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，机械能增大
D．重力势能减小，机械能增大
【答案】A
【解答】解：在小芸匀速上升的过程中，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度变大，重力势能变大，机械能变大。
故选：A。
7．学习能量守恒转化后，项目化学习小组利用钢球、棉线、塑料支架、定滑轮等器材制作了一辆重力小车，如图所示。使用时转动车轮，不断将棉线绕在长轴的绕线轮上，直至钢球上升到支架的最高点。然后松手，让钢球下落带动长轴转动从而驱动重力小车行驶。
【分析原理】
（1）支架上最高处的定滑轮作用为 改变力的方向 。
（2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶的原因是 钢球的重力势能转化为小车的动能 。
【装置调试】
①调节2个前轮，重力小车能沿直线运动。
②将钢球上升到支架的最高点，松手后小车能向前运动，但小车运动距离较短。
【项目改进】
（3）小组为了让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有 增加钢球重力、增加支架高度 。（写出两种）
【答案】（1）改变力的方向：（2）钢球的重力势能转化为小车的动能；（3）增加钢球重力；增加支架高度。
【解答】解：（1）由定滑轮的特点可知，在该装置中，定滑轮的作用为改变力的方向；
（2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶是因为钢球的重力势能转化为小车的动能；
（3）让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有①增加钢球重力；②增加支架高度。
故答案为：（1）改变力的方向：（2）钢球的重力势能转化为小车的动能；（3）增加钢球重力；增加支架高度。
▉考点02 动能和势能的大小比较（共7小题）
8．在自由式滑雪比赛中，运动员的重心轨迹如图所示，图中各点中运动员的重力势能最大的是（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
【答案】A
【解答】解：在自由式滑雪比赛中，运动员的质量不变，由图可知，a点高度最大，所以图中各点中运动员的重力势能最大的是a点。
故选：A。
9．春晚舞蹈《秧BOT》让机器人舞起了手绢，机器人将匀速旋转的手绢竖直向上扔出，到达最高点后利用鱼线将手绢拉回。下列说法正确的是（ ）
A．机器人扔出的手绢往上运动过程中速度增大
B．机器人完成一系列动作依靠其发达的神经系统
C．机器人扔出的手绢在下落过程中重力势能增大
D．机器人利用鱼线将手绢拉回，说明力能改变物体的运动状态
【答案】D
【解答】解：
A．机器人扔出的手绢往上运动过程中，受到重力的作用，其速度减小，故A错误，不符合题意；
B．机器人属于非生物，没有神经系统，故B错误，不符合题意；
C．舞蹈者扔出的手绢自由下落过程中质量不变，高度下降，所以重力势能不断减小，故C错误，不符合题意；
D．力能改变物体的形状和运动状态，因此机器人利用鱼线将手绢拉回，手绢的运动方向发生改变，说明力能改变物体的运动状态，故D正确，符合题意。
故选：D。
10．2月16日，四届冬奥元老齐广璞圆梦北京，在北京冬奥会自由式滑雪技巧决赛上最终以129分获得金牌圆梦，为中国队再添1金。齐广璞在加速下滑的过程中，他的动能（ ）
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断
【答案】A
【解答】解：齐广璞在加速下滑的过程中，他的质量不变，速度变大，动能增大。
故选：A。
11．体育测试立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（ ）
A．上升时，动能减小，势能减小
B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小
D．下落时，势能减小，动能增大
【答案】D
【解答】解：运动员上升时，质量不变，速度变小，高度变大，故动能减小，势能增大；
运动员下落时，质量不变，速度变大，高度变小，故动能增大，势能减小。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
12．如图所示，将一个小球从h高处以相同的速度抛出，一次斜上抛，沿a运动轨迹落地；另一次水平抛；沿b运动轨迹落地，不计空气阻力。关于小球落地时动能的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．沿a轨迹大 B．沿b轨迹大
C．沿a、b轨迹一样大 D．条件不足，无法判断
【答案】C
【解答】解：（1）小球有一定的质量，小球抛出时具有相同的速度和高度，小球抛出时有相同的动能和重力势能，机械能＝动能+势能，所以机械能相同。
（2）小球水平抛出还是斜向上抛出到达地面只具有动能，不考虑摩擦，到达地面时机械能不变，此时的动能等于机械能，所以动能相等。
故选：C。
13．如图，甲、乙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，乙以与水平面成一定角度、大小也是v的速度斜向右上抛出，到达最高点时小球的动能分别为E1、E2，重力势能分别为E3、E4。若上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的动能E1、E2和重力势能E3、E4，正确的是（ ）
A．E1＝E2，E3＝E4 B．E1＝E2，E3＞E4
C．E1＜E2，E3＝E4 D．E1＜E2，E3＞E4
【答案】D
【解答】解：（1）甲、乙是完全相同的小球，质量相同，开始时，速度相同，则动能大小相同；
甲小球到达最高点时，速度为0，则动能为0，乙小球到达最高点时，在水平方向上速度不为0，则动能大于0，
所以甲小球的动能小于乙小球的动能，即E1＜E2，故A、B错误；
（2）甲、乙是完全相同的小球，质量相同，开始时，高度为0，所以重力势能都为0；
不计空气阻力和一切摩擦，小球的机械能守恒，甲、乙两个小球都到达最高点时，机械能相等，
甲小球的动能小于乙小球的动能，
所以甲小球的重力势能大于乙小球的重力势能，故C错误，D正确。
故选：D。
14．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；
小球从l继续下降至2l过程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速，动能仍然增大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零；
对照选项中的图象可知，只有D选项符合题意。
故选：D。
▉考点03 动能和势能的概念（共5小题）
15．用图形表示概念或某类物质之间的关系是很好的学习方法，图中①、②、③三个椭圆分别代表某个概念或某类物质。下列选项中，能构成图示关系的是（ ）
A．①动能②机械能③势能
B．①化合反应②氧化还原反应③分解反应
C．①细胞核②细胞质③细胞膜
D．①单质②纯净物③化合物
【答案】B
【解答】解：A.机械能包括动能和势能，即动能和势能是并列关系且都属于机械能，①动能应完全包含在②机械能内，③势能也应完全包含在②机械能内，不符合图示关系，A错误；
B.有些化合反应是氧化还原反应，有些不是；有些分解反应是氧化还原反应，有些不是；氧化还原反应与化合反应、分解反应都有交叉，符合图示关系，B 正确；
C.细胞核、细胞质、细胞膜是细胞的不同结构，它们是并列关系，不存在交叉关系，不符合图示，C错误；
D.纯净物包括单质和化合物，单质和化合物是并列关系，①单质应完全包含在②纯净物内，③化合物也应完全包含在②纯净物内，不符合图示关系，D错误。
故选：B。
16．2025年5月3日，世界田联钻石联赛第二站比赛在我区体育中心举行，中国选手石雨豪在跳远项目中以8米21的成绩夺得冠军。运动员在比赛过程中，下列说法正确的是（ ）
A．加速助跑时，运动状态保持不变
B．用力蹬地时，脚对地面的作用力和地面对脚的作用力是一对平衡力
C．腾空飞行时，运动员的重力势能发生改变
D．落入松软沙坑时，通过增大受力面积来减小压力
【答案】C
【解答】解：A、加速助跑时，速度大小发生变化，所以运动状态改变，故A错误。
B、用力蹬地时，脚对地面的作用力和地面对脚的作用力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故B错误。
C、腾空飞行时，运动员的质量不变，运动员先上升、后下降，重力势能先变大、后变小，故C正确。
D、落入松软沙坑时，通过增大受力面积来减小压强，不能减小压力，故D错误。
故选：C。
17．质量为M的物体离地面高度为h时，它的重力势能Er＝Mgh（g＝10N/kg）。现从地面竖直向上抛一个物体，物体能够上升的最大高度为4m，然后落回到地面，整个过程空气阻力不能忽略，若上升过程中物体的重力势能和动能相等时，物体离地面的高度记为h1，下落过程中物体重力势能和动能相等时，物体离地面的高度记为h2，则（ ）
A．h1＞2m，h2＞2m B．h1＜2m，h2＜2m
C．h1＞2m，h2＜2m D．h1＜2m，h2＞2m
【答案】C
【解答】解：物体上升过程中到达离地面2m时，减少的动能等于此时的重力势能和因克服空气阻力做功而获得的内能之和，所以物体减小的动能大于此时的重力势能；又因为从离地面2m处上升到4m的过程中，再次减少的动能又等于4m处的重力势能的增量和因再次克服空气阻力做功而获得的内能之和，因而再次减少的动能大于重力势能的增量，由于再次减少的动能等于离地2m处的动能，而重力势能的增量又等于离地2m处的重力势能，所以在2m处这个地方剩余的动能大于该处的重力势能；那么要得到重力势能等于动能的地方，必须继续上升，这样又有动能转化为重力势能，二者才能相等。所以h1＞2m。下落过程中到达2m时，重力势能为原来重力势能的一半，而此时的动能小于原有重力势能的一半，因为减小的一半的重力势能转化为动能和内能，所以距地面2m时，重力势能大于动能，必须继续下落，这样又有重力势能转化为动能，二者才能相等，所以h2＜2m。
故选：C。
18．摸高是篮球选手选拔项目之一，如图是运动员跳起击球的情形，下列判断正确的是（ ）
A．球受到手打击后惯性增大
B．人离地后上升时势能增大
C．挂着静止的球只受重力的作用
D．人上升到达最高点时，受到平衡力的作用
【答案】B
【解答】解：A、球受到手打击后，质量不变，惯性不变，故A错误；
B、人离地后上升时，质量不变，高度增加，势能增大，故B正确；
C、挂着静止的球受到拉力和重力的作用，故C错误；
D、人上升到达最高点时，只受重力作用，运动状态发生变化，受到的力不是平衡力，故D错误。
故选：B。
19．2023年7月，第5号台风“杜苏芮”给浙江省沿海地区带来持续性大暴雨。台风是一种 天气 现象（填“天气”或“气候”）；台风登陆后，河道内水位上升，水的 重力势能 （填“能的形式”）就会增大，对人们的生命和财产产生威胁的风险就会增加。
【答案】天气；重力势能。
【解答】解：台风是一种极端的天气现象，而气候是指一个地区大气的多年平均状况；
台风登陆后，河道内水位上升，水的质量和高度都增加，所以水的重力势能增大。
故答案为：天气；重力势能。
▉考点04 机械能守恒（共9小题）
20．如图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设黑白两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关不同点对应小球机械能大小关系错误的是（ ）
A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊
【答案】A
【解答】解：白球和黑球的质量相等，高度相同，重力势能相同且不变；桌面粗糙程度相同，小球滚动过程中克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能；
白球从甲点运动到乙点，一部分动能转化为内能，在乙点撞击黑球后，一部分动能传递给黑球，所以白球在甲点的机械能大于白球在乙点的机械能与黑球在丁点的机械能之和，即甲＞乙+丁；
乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点，由图可知碰撞后黑球滚动的距离大于白球，且两球完全相同，则可知碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多，说明碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球，即丁＞乙；
白球乙点的动能大于在丙点的动能，即乙＞丙；
白球和黑球最终分别停留在丙点和戊点，所以白球在丙点和黑球在戊点的机械能相等，即丙＝戊；
综上分析，A错误，BCD正确。
故选：A。
21．体育考试时，某同学将同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球沿着两条弧线从A点运动到B点，机械能都先增加后减小
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点时动能都为零
C．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
D．若篮球在B点的机械能相等，则在A点弧线l的机械能大于弧线2
【答案】D
【解答】解：A、从A点到B点，运动过程中需要克服空气阻力做功，转化为内能机械能，机械能会减小，故A错误；B、动能与质量和速度有关，篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，故B错误；C．重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故C错误；
D．由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在B点的机械能相等，则在A点弧线l的机械能大于弧线2，故D正确。
故选：D。
22．在滑雪比赛中，运动员冲出U型池后在最高点A完成空翻转体，经过B点下落至C点。若忽略空气阻力，下列关于运动过程分析合理的是（ ）
A．在A点时运动员的动能为零
B．运动员在A点和B点的机械能相等
C．在整个过程中运动员运动状态保持不变
D．从A点到C点过程中，运动员速度增大，惯性变大
【答案】B
【解答】解：A、由题意可知，在A点时运动员在水平方向上速度不为零，所以其动能不为零，故A错误。
B、若忽略空气阻力，运动员的机械能守恒，所以运动员在A点和B点的机械能相等，故B正确。
C、在整个过程中运动员的运动方向和速度大小都在不断变化，所以运动员的运动状态改变，故C错误。
D、从A点到C点过程中，运动员速度增大，但质量不变，所以运动员的惯性大小不变，故D错误。
故选：B。
23．2024年8月，我国运动员郑钦文夺得巴黎奥运会网球女单冠军。如图是某次网球落地后又弹起的频闪照片，A、C两点高度相同。分析可知（ ）
A．在B点时网球的动能为零
B．在A、C两点网球的机械能相等
C．网球在A点的速度大于在C点的速度
D．网球在运动过程中，只有动能和重力势能的相互转化
【答案】C
【解答】解：A．在B点时，网球在竖直方向上的速度为0，水平方向的速度不为0，则小球在B点的动能不为零，故A错误；
B．网球在运动过程中克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，因此小球在C点的机械能小于在A点的机械能，故B错误；
C．A、C两点高度相同，网球的重力势能相等，但网球在运动过程中克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，机械能转化为内能，机械能一直在减小。所以，网球在A点的动能大于在C点的动能，质量相同，则网球在A点的速度大于在C点的速度，故C正确；
D．网球在运动过程中，存在能量损失，机械能转化为其它形式的能，因此不只有动能和势能之间的转化，故D错误。
故选：C。
24．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全相同的乒乓球，若不计空气阻力，达到最高点时三个球的速度大小关系（ ）
A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．vc＞vb＞va D．va＝vb＝vc
【答案】C
【解答】解：a球的初速度方向与水平方向夹角最大，其水平方向的分速度最小。c 球的初速度方向与水平方向夹角最小，其水平方向运动最快。b球水平方向的快慢介于a、c之间。到达最高点时，竖直方向速度都为0，只有水平方向速度，所以vc＞vb＞va，故ABD错误，C正确。
故选：C。
25．五一假期，小科乘坐观光缆车游览佛顶山。如图所示，在缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动的过程中（缆车与钢缆接头处保持固定连接，不计空气阻力）。对缆车而言，肯定发生改变的是（ ）
A．运动状态 B．钢缆的拉力
C．惯性大小 D．机械能
【答案】D
【解答】解：A、缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动，速度大小和方向都没有改变，则运动状态没有改变，故A错误；
B、缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动为平衡状态，钢缆的拉力大小等于重力大小，重力不变，钢缆的拉力保持不变，故B错误；
C、惯性与质量有关，此时缆车的质量没有变，故惯性也保持不变，故C错误；
D、缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动，速度不变，质量不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能等于动能加重力势能，故机械能变大，故D正确。
故选：D。
26．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关？于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 不变 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是 让保龄球从同一位置由静止释放 。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（θ＝0°），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是 斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多 。
（4）若将保龄球置于Q点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由： 因为机械能守恒，保龄球在右侧能到达的最高点与Q点等高，而塑料瓶的位置高于Q点，所以保龄球无法撞击到塑料瓶，不能完成实验 。
【答案】（1）不变；（2）让保龄球从同一位置由静止释放；（3）斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多；（4）因为机械能守恒，保龄球在右侧能到达的最高点与Q点等高，而塑料瓶的位置高于Q点，所以保龄球无法撞击到塑料瓶，不能完成实验。
【解答】解：（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中，只有重力势能与动能的相互转化，机械能守恒，所以机械能不变。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明应让保龄球从同一位置由静止释放。因为根据机械能守恒定律，从同一位置释放，保龄球初始的重力势能相同，到达斜坡底部时转化的动能相同，速度也就相同。
（3）根据图乙可知，斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多。由此推测，当斜坡放平（θ＝0°）时，保龄球撞击的塑料瓶数量最多。
（4）若将保龄球置于Q点由静止释放，不能完成以上实验。因为机械能守恒，保龄球在右侧能到达的最高点与Q点等高，而塑料瓶的位置高于Q点，所以保龄球无法撞击到塑料瓶，不能完成实验。
故答案为：（1）不变；（2）让保龄球从同一位置由静止释放；（3）斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多；（4）因为机械能守恒，保龄球在右侧能到达的最高点与Q点等高，而塑料瓶的位置高于Q点，所以保龄球无法撞击到塑料瓶，不能完成实验。
27．如图甲所示，将一根弹簧穿过铁架台的金属杆AB并固定在底部，把一中间直通的金属球套进AB金属杆。将小球提到B端后松手，小球的高度随时间z变化的情况如图乙所示。
（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明弹性形变的物体具有 弹性势 能。
（2）若小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，则E1 ＝ E2 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）从乙图中可知此过程小球的机械能不守恒，则判定的依据是 每次小球反弹的高度逐渐变小 。
【答案】（1）弹性势；（2）＝；（3）每次小球反弹的高度逐渐变小。
【解答】解：（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明它具有弹性势能；
（2）小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，由于重力势能与高度有关，而高度相同，则重力势能相等，E1＝E2。
（3）小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是每次小球反弹的高度逐渐变小，因为在此过程中小球的机械能转化为内能，说明此过程小球机械能不守恒。
故答案为：（1）弹性势；（2）＝；（3）每次小球反弹的高度逐渐变小。
28．如图所示，单摆小球从A点由静止释放经过最低点B然后到达C点（忽略空气阻力）。则小球摆动到 B （选填“A”“B”或“C”）点时动能是最大的；若小球到达C点时，所受的外力突然全部消失，则小球 保持静止 （选填“保持静止”、“继续做曲线运动”、“做匀速直线运动”）。若A与C等高，则小球从A运动到C过程中，机械能 守恒 （填：“守恒”或“不守恒”）（忽略绳子形变）。
【答案】B；保持静止；守恒。
【解答】解：小球的质量一定，摆动到B点时的速度最大，动能最大；
当小球到达C点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态；
忽略空气阻力，没有外力对小球做功，小球从A运动到C过程中机械能是守恒的。
故答案为：B；保持静止；守恒。
▉考点05 内能的概念（共1小题）
29．如图所示，关于日常生活中的现象，下列说法正确的是（ ）
A．冬天草叶上的露珠和雾、霜一样，都是由水蒸气液化形成的
B．尺子伸出桌面的长度越长，响度越大
C．验钞机会发出一种人们看不见红外线，使荧光物质发光
D．寒冷的冰也具有内能
【答案】D
【解答】解：A、露珠和雾是由水蒸气液化形成的，霜是由空气中的水蒸气凝华形成的，故A错误；
B、钢尺伸出桌面的长度越长，拨动时振动的频率越慢，音调越低，不影响响度，故B错误；
C、验钞机发出紫外线使钞票上的荧光物质发光，故C错误；
D、一切物体都具有内能，寒冷的冰也具有内能，故D正确。
故选：D。
▉考点06 改变物体内能的两种方式（共7小题）
30．如图所示，在玻璃瓶中放入少量水，用中间插有玻璃管的橡皮塞盖紧瓶口，然后往瓶中打气，当气压达到足够大时，橡皮塞从瓶口冲出，原来透明的瓶内充满了白雾，这一实验现象表明（ ）
A．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
B．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能增加
C．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
【答案】C
【解答】解：
雾是小液滴，它是由水蒸气的液化而形成的，其具体过程是：瓶内的气体压强增大到一定程度，对瓶塞做功，将瓶塞打出，气体对外做功，将内能转化为机械能，气体的内能减少，温度降低，瓶中的水蒸气遇冷液化而形成白雾，故C正确，ABD错误。
故选：C。
31．如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明（ ）
A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
【答案】A
【解答】解：用气筒往瓶里打气，瓶内气体压强增大，当塞子跳出时，瓶内气体对塞子做功，即气体对外界做功。气体对外做功，内能转化为塞子的机械能，所以瓶内气体内能减少。又因为物体内能减少，温度会降低，使得瓶内的酒精蒸汽遇冷液化成小液滴，从而形成白雾。故这一实验现象表明气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少，故A正确，BCD错误。
故选：A。
32．下列实验反映气体对外做功的是（ ）
A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出
B．②钻木取火
C．③快速压下活塞，棉花燃烧
D．④振荡烧瓶，瓶内铁屑温度升高
【答案】A
【解答】解：A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出，气体对外做功，内能转化为塞子的机械能，故A符合题意；
B．②钻木取火，对物体做功，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．③快速压下活塞，外界对气体做功，气体内能增大，温度升高，达到着火点，棉花燃烧，故C不符合题意；
D．④振荡烧瓶，对铁屑做功，将机械能转化为内能，瓶内铁屑温度升高，故D不符合题意。
故选：A。
33．干冰（固态二氧化碳）清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，高速喷射到仪器表面，将污垢剥离。以下说法正确的是（ ）
A．加压时，二氧化碳内能增大，温度降低
B．加压时，二氧化碳内能减小，温度升高
C．二氧化碳气体高速喷出时，内能增大，温度升高
D．二氧化碳气体高速喷出时，内能减小，温度降低
【答案】D
【解答】解：AB、加压时，对气体做功，二氧化碳内能增大，温度升高，故AB错误；
CD、二氧化碳气体高速喷出时，气体对外做功，自身内能减小，温度降低，故C错误，D正确。
故选：D。
34．如图所示，装有开水的暖水瓶的瓶塞跳起来了，在瓶塞跳起过程中，下列说法正确的是（ ）
A．瓶内的开水内能可能会增大
B．瓶塞的内能一定增大
C．瓶内气体的内能一定减小
D．暖水瓶外壳的内能一定会减小
【答案】C
【解答】解：A、在瓶塞跳起过程中，瓶内的开水没有吸收热量，内能不能增大，故A错误；
B、在瓶塞跳起过程中，瓶塞的内能不变，故B错误；
C、瓶塞跳起的过程，气体对外做功，气体的内能减小，温度降低，故C正确；
D、瓶塞跳起的过程，暖水瓶外壳的内能不变，故D错误。
故选：C。
35．如图，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精，塞紧瓶塞，用气筒往瓶里打气。当塞子跳出时，能观察到瓶内出现白雾的原因是（ ）
A．气体对瓶塞做功，气体内能增大
B．气体对瓶塞做功，气体内能减小
C．外界对气体做功，气体内能增大
D．外界对气体做功，气体内能减小
【答案】B
【解答】解：当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，瓶口附近的水蒸气遇冷液化成白雾，故B正确、ACD错误。
故选：B。
36．如图为某洲际导弹运动轨迹图。在飞行初段OA，发动机推动导弹加速上升；在飞行中段AB，发动机关闭，导弹继续飞行；在飞行末段BC，发动机再次打开，导弹急速坠落。
（1）导弹在大气层飞行时，弹壳与大气摩擦，温度升高。这是通过 做功 的方式增加了弹壳的内能。
（2）飞行中段，关闭发动机，导弹由于 惯性 沿钱学森弹道（a→b）继续飞行。
（3）a、b两点距离地面高度相等，导弹经过a、b两点的速度分别为va和vb，则va ＞ vb（填“＞”“＝”或“＜”）。
【答案】（1）做功；（2）惯性；（3）＞。
【解答】解：（1）导弹在大气层飞行时，弹壳与大气摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，温度升高。这是通过做功的方式增加了弹壳的内能；
（2）飞行中段，关闭发动机，导弹由于具有惯性，会保持原来的运动状态，沿钱学森弹道（a→b）继续飞行。
（3）导弹飞行过程中，与空气摩擦生热，机械能转化为内能，机械能减小，距离地面等高的a、b两点，其重力势能相等，所以b处动能较小，速度较小，即距离地面等高的a、b两点速度的大小关系是va＞vb。
故答案为：（1）做功；（2）惯性；（3）＞。
▉考点07 温度、热量与内能的关系（共4小题）
37．小科学习了科学课后，更加用心地观察生活，通过观察咖啡制作过程总结了下列几点想法，关于下列说法不正确的是（ ）
A．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动
B．咖啡在变凉的过程中，以热传递的方式改变了内能
C．咖啡在变凉的过程中，内能不断增加
D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈
【答案】C
【解答】解：
A、咖啡香飘四溢是因为咖啡的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，故A正确；
B、咖啡在变冷的过程中，向周围空气放出热量，属于热传递改变物体的内能；故B正确；
C、咖啡在变冷的过程中，放出热量，温度降低，内能不断减少，故C错误；
D、物体温度越高分子的无规则运动越剧烈，所以咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确。
故选：C。
38．网络购物已成为人们日常消费的一种形式，在快递运输水果、海鲜等易变质食品时，经常使用水制成冰袋和食物放在一起，可以起到保鲜的作用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．冰袋中的冰块吸热熔化，温度不变，内能变大
B．冰袋中的冰块吸热熔化，温度升高，内能变大
C．食品的温度转移到冰袋，冰袋的温度不变，内能变大
D．食品含有的热量大些，冰袋吸热温度升高，内能变大
【答案】A
【解答】解：AB、冰袋中的冰块是晶体，熔化时吸收热量，温度不变，内能增大，故A正确、B错误；
C、热量从产品转移到冰袋，冰袋的内能变大，而不是温度发生转移，故C错误；
D、热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。
故选：A。
39．葱包烩是杭州传统特色小吃，其制作方法是将油条和葱段裹在薄饼中，如图在铁锅上压扁烤制而成，关于葱包烩制作过程，下列说法错误的是（ ）
A．葱包烩的温度越高，所含热量越多
B．葱包烩主要是通过热传递的方式改变其内能
C．用工具将薄饼压扁，说明力可以改变物体的形状
D．远处闻到葱包烩的香味，说明分子不停地做无规则运动
【答案】A
【解答】解：A．热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误；
B．葱包烩制作时，从铁锅上吸收热量，内能增加，温度升高，主要是通过热传递的方式改变其内能，故B正确；
C．用工具将薄饼压扁，薄饼受力而发生形变，说明力可以改变物体的形状，故C正确；
D．因为分子在不停地做无规则运动，香味分子运动到人的鼻孔，所以远处闻到葱包烩的香味，故D正确。
故选：A。
40．某同学煮了一锅热汤。下列选项中不能加快热汤降温的是（ ）
A．将热汤分装到多个小碗
B．用风扇对着汤面吹风
C．将汤锅放入冷水中
D．盖上锅盖静置于炉上
【答案】D
【解答】解；A、将热汤分装到多个小碗，增大了液体的表面积，加速了液体蒸发，能加快热汤降温，故A不符合题意；
B、用风扇对着汤面吹风，加速了液体表面的空气流动速度，加速了液体蒸发，能加快热汤降温，故B不符合题意；
C、将汤锅放入冷水中，将锅内汤的热量传递给了冷水，能加快热汤降温，故C不符合题意；
D、盖上锅盖静置于炉上，控制了液体的表面积，减缓了液体表面的空气流动速度，不能加快热汤降温，故D符合题意。
故选：D。
▉考点08 热机（共5小题）
41．如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。内燃机的四个冲程中能量转化与这一现象相同的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解答】解：在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能，罐内气体内能减少；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，由图可知C气门关闭，活塞下行，内能转化为机械能，故C正确。
故选：C。
42．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分工作原理如图示：带有活塞的密闭化学反应室中有气态物质，当光从窗口射入时，可使气态物质接受光能而反应生成液态物质。而无光照射情况下反应逆向进行，重新生成气态物质。因此可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于选项中汽油机四个冲程中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：
由题知，通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能；
这里将光能转化为机械能，使活塞向右运动（气室内的空气对活塞做功），相当于汽油机的做功冲程，此时两个气门关闭，燃气膨胀对活塞做功，使活塞向下运动，观察可知只有C符合题意。
故选：C。
43．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分的工作原理如图示：带有活塞的密闭气室中装有NO2，当光从窗口射入时，发生分解反应：2NO2NO+O2，导致气室内气压增大；当无光照射情况下，又发生化合反应：NO+O22NO2，导致气室内气压减小。这样便可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解答】解：
由题知，通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能；
这里将光能转化为机械能，使活塞向右运动（气室内的空气对活塞做功），相当于汽油机的做功冲程，此时两个气门关闭，燃气膨胀对活塞做功，使活塞向下运动，观察可知只有C符合题意。
故选：C。
44．汽车已进入千家万户。在综合实践活动中，合作小组的同学们对小亮家的汽车中的动力学进行了专项研究。
（1）如图甲所示，是小亮家汽车的动力系统。该汽车发动机实质是汽油机，它把燃料燃烧产生的 化学 能转化为 机械 能，再通过传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶。
（2）汽车整车质量约为1.6t，静止时车轮与地面的总接触面积约为0.16m2，求汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）
（3）如图丙所示，是合作小组的同学们利用频闪摄影技术研究汽车的运动状态时，相机每隔0.5s曝光一次，拍摄到的汽车在平直公路上行驶的频闪照片。若车身长3m，求拍摄过程中汽车的行驶速度。
（4）查阅资料可知，汽车行驶时所受阻力约为车重的0.3倍，求拍摄过程中汽车发动机的输出功率。
【答案】（1）化学；机械；（2）汽车静止时对水平地面的压强是1×105Pa；（3）拍摄过程中汽车的行驶速度是12m/s；（4）拍摄过程中汽车发动机的输出功率是57.6kW。
【解答】解：（1）汽车发动机实质是汽油机，它把燃料燃烧产生的内能转化为活塞的机械能，再通过传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶；
（2）汽车的质量：m＝1.6t＝1.6×103kg，
该汽车静止时对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N，
静止时车轮与地面的总接触面积约为：S＝0.16m2，
对水平地面的压强：
p1×105Pa；
（3）汽车长：L＝3m，
汽车行驶的路程：s＝6L＝6×3m＝18m，
汽车行驶时间：t＝3×0.5s＝1.5s，
汽车行驶的速度：v12m/s；
（4）汽车行驶的阻力：f＝0.3G＝0.3×1.6×104N＝4.8×103N，
汽车匀速直线行驶，受到的牵引力：F牵引＝f＝4.8×103N，
根据PFv得到汽车发动机输出功率：P＝F牵引v＝4.8×103N×12m/s＝5.76×104W＝57.6kW。
故答案为：（1）化学；机械；（2）汽车静止时对水平地面的压强是1×105Pa；（3）拍摄过程中汽车的行驶速度是12m/s；（4）拍摄过程中汽车发动机的输出功率是57.6kW。
45．随着汽车保有量的不断提高，环境和能源问题也日益突出，研制清洁能源汽车已成为解决上述问题的途径之一。
（1）传统汽车的发动机多为汽油机。如图甲所示，汽油机的排气冲程是 ② （选填序号），
此过程会排放出大气污染气体；如图乙所示为某汽油机在工作时的能量分配图。据图数据，该汽油机的效率为 25% 。
（2）氢能源汽车是清洁能源汽车的一个研究方向，但氢的储存是一个需要解决的问题。①目前常用的储氢方法是金属储氢法，如氢化钙（CaH2）是一种常用的生氢剂，遇水后生成氢气和一种碱，写出其反应的化学方程式 CaH2+H2O＝Ca（OH）2+H2↑ 。
②2017年1月《科学》杂志报道，哈佛大学实验室在超高压条件下将氢气转变为金属氢（此过程为物理变化），为氢的储存提供了新方法。金属氢可能具有的化学性质是 可燃性 （写出一点）。
（3）如图丙所示是负排放概念车﹣﹣﹣﹣“叶子”。其车顶上的大叶子能模拟自然界中叶片的光合作用，最终把太阳能转化为电能。其中的“负排放”是指该车不但不排放，反而能吸收大气中的 二氧化碳 ，从而减弱大气的温室效应。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）甲图中的①，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
②，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
③，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程。
④，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；
由图可知，汽油机转变为有用功的能量：W有＝300J，
燃料完全燃烧所释放的能量：W总＝400J+300J+250J+250J＝1200J，
该汽油机的效率：η100%＝25%；
（2）①氢化钙（CaH2）是一种常用的储氢剂，遇水后放出氢气并生成一种碱，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则该碱是氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaH2+H2O＝Ca（OH）2+H2↑；②金属氢可能具有的化学性质是具有可燃性；
（3）负排放概念车是指“叶子”能进行光合作用，吸收大气中的二氧化碳，减弱大气的温室效应；
故答案为：（1）②；25%；（2）①CaH2+H2O＝Ca（OH）2+H2↑；②可燃性；（3）二氧化碳。
▉考点09 燃料的热值（共4小题）
46．2024年3月20日，我国长征八号遥三运载火箭成功发射鹊桥二号中继星。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于燃料（ ）
A．热值较大 B．密度较大 C．着火点高 D．比热容大
【答案】A
【解答】解：热值是燃料的属性，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值大，相同情况下放出的热量多，故D正确，ABC不正确。
故选：A。
47．2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星！收官之星，组网圆梦。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（ ）
A．比热容大 B．热值大 C．密度大 D．内能大
【答案】B
【解答】解：
运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
故选：B。
48．某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，用一脸盆装10kg的水，水的表面积为0.3m2，经过太阳光垂直照射20min，水温升高了10℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），实验中平均每分钟每平方米水面吸收的热量是 7×104 J，若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，加热效率为30%，则至少需要燃烧 0.028 m3的液化气（液化气的热值是5.0×107J/m3）。
【答案】7×104；0.028。
【解答】解：（1）实验中水吸收的热量：
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×10℃＝4.2×105J；
平均每分钟每平方米水面吸收的热量为：Q吸′；
（2）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，加热效率为30%，由η得液化气完全燃烧放出的热量：
Q放1.4×106J，
由Q放＝Vq可得需要完全燃烧液化气的体积：
V0.028m3。
故答案为：7×104；0.028。
49．垃圾分类回收是我市创建文明城市的一项重要举措。人人行动，推进垃圾分类，推动绿色、健康、可持续发展。
（1）“光盘行动”已经开始在厨余垃圾减量上显现成效。某校为响应这一行动，对剩菜剩饭进行称重，避免舌尖上的浪费。以上是某班学生剩餐称量情况，天平平衡时如图乙所示，请记录测量结果： 38.2g 。
（2）垃圾焚烧发电厂的建成，能缓解城市垃圾过多带来的危害。某垃圾焚烧发电厂采用光学检测技术智能分拣系统，对垃圾材料进行分类。激光扫描装置照射传送带上的垃圾，分析反射和折射光信号来判断材料类型。金属罐在传送带上反光强烈，这是因为金属表面主要发生 镜面 反射。（选填“镜面”或“漫”）
（3）垃圾焚烧发电是利用了储存在垃圾中的化学能。研究表明，某垃圾发电厂的垃圾燃料平均热值约为7.2×105J/kg，若不计能量损失，计算该厂燃烧1吨垃圾燃料可以发电多少千瓦时？
【答案】（1）38.2g；（2）镜面；（3）该厂燃烧1吨垃圾燃料可以发电200kW h。
【解答】解：（1）标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度为3.2g，剩餐的质量为：m＝20g+10g+5g+3.2g＝38.2g；
（2）因为金属罐表面比较光滑，光照在金属罐表面会发生镜面反射，因此金属罐在传送带上反光强烈；
（3）1吨垃圾燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放＝mq＝1000kg×7.2×105J/kg＝7.2×108J，
因1kW h＝3.6×106J，若不计能量损失，完全燃烧1吨垃圾燃料的发电量为W＝Q放＝7.2×108J＝200kW h。
故答案为：（1）38.2g；（2）镜面；（3）该厂燃烧1吨垃圾燃料可以发电200kW h。
▉考点10 比热容的概念及其计算（共6小题）
50．质量相等的水、铝块、铜块和水银（c水＞c铝＞c铜＞c水银），它们的温度分别从20℃降低到10℃，放出热量最多的是（ ）
A．水 B．铝块 C．铜块 D．水银
【答案】A
【解答】解：
质量相等的水、铝、铜、水银，因为c水＞c铝＞c铜＞c水银，从20℃降低到10℃降低相同的温度，由Q放＝cmΔt可知，Q水放＞Q铝放＞Q铜放＞Q水银放，即：水放出的热量最多。
故选：A。
51．汽车冷却液能大量吸收发动机工作时产生的热量，避免发动机温度过高而出现故障。这主要是因为冷却液的（ ）
A．溶解性强 B．比热容大 C．导电性弱 D．凝固点高
【答案】B
【解答】解：汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q＝cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为冷却液的比热容较大，所以吸收的热量较多。
故选：B。
52．将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放置在上表面平整的冰块上。经过一定时间后，冰块形状不再变化时的情景如图所示。则三块金属的比热容最小的是 甲 。
【答案】甲。
【解答】解：金属块丙下方的冰块熔化快，说明金属块丙放出的热量多；
甲、乙、丙的初温、末温都是相等的，温度变化值就是相同的，
根据公式Q放＝cm（t﹣t0）可知：甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的，金属块甲放出的热量少，金属块丙放出的热量多，所以金属块甲的比热容小，金属块丙的比热容比较大。
故答案为：甲。
53．小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤：
第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃。
第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为（tx＝37℃，tA＝50℃）。
（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能 增大 （选填“增大”或“减小”），这是通过 热传递 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。
（2）第二步中杯中水吸收的热量 大于 植物油吸收的热量。（选填“大于”“小于”或“等于”）
（3）求植物油的比热容cm（列式计算）。[c油＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】（1）增大；热传递；（2）大于；（3）1.6×103J/（kg ℃）。
【解答】解：（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石吸热，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变内能；
（2）第二步中当鹅卵石和水同温时，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失，故鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量；根据已知条件可知，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水＝37℃、t油＝50℃，即鹅卵石的末温分别为37℃和50℃，而鹅卵石的初温为100℃，故可知在水中的鹅卵石温度降低得多，根据Q＝cmΔt可知，放入水中的鹅卵石放热多，故水吸热多，故可知杯中水吸收的热量大于植物油吸收的热量；
（3）放入油中的鹅卵石放出的热量等于油吸收的热量，根据Q＝cmΔt可得：c鹅卵石m（100℃﹣50℃）＝c油m（50℃﹣25℃）﹣﹣﹣﹣﹣①；根据鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量，故有：c鹅卵石m（100℃﹣37℃）＝c水m（37℃﹣25℃）﹣﹣﹣﹣﹣②根据②可得c鹅卵石＝0.8×103J/（kg ℃），根据①可得，植物油的比热容：c油＝1.6×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）增大；热传递；（2）大于；（3）1.6×103J/（kg ℃）。
54．在杭州，已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k＝1.2×103瓦/米2．一个太阳能热水器，控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米2，设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%．太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经过t时间后上升到30℃．（c水＝4.2×103J/（kg ℃）请计算：
（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳？
（2）使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）太阳能热水器内的水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（30℃﹣20℃）＝4.2×106J；
（2）已知太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%，则接收的太阳能：
W8.4×106J，
由P可得，水由20℃升温到30℃所用时间：
t3500s。
答：（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时4.2×106J；
（2）使水由20℃升温到30℃所用时间t是3500s。
55．小金在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和煤油进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，控制水和煤油在相同时间内放出相等的热量，分析图像可以得出 甲 （选填“甲”或“乙”）物质为水，煤油在（0～15min内放出的热量为 4.2×104J 。[c水＝4.2×103/（kg ℃）]
【答案】甲；4.2×104J。
【解答】解：（1）甲、乙两液体在相同时间内放出的热量相等，由图像可知，甲液体的温度降低得慢，乙液体的温度降低得快；
根据放热公式Q放＝cmΔt可知，在质量相等、放热也相同的情况下，谁的温度降低得慢（即Δt小），则它的比热容大；
所以，甲液体的比热容大，若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体；
（2）甲液体是水，由图可知，水的初温是60℃，放热15分钟后水的末温是40℃，
则水在0～15min内放出的热量：
Q水放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（60℃﹣40℃）＝4.2×104J，
由题知，实验过程中水和煤油在相同时间内放出的热量相等，
所以煤油在0～15min内放出的热量：Q液放＝Q水放＝4.2×104J。
故答案为：甲；4.2×104J。
▉考点11 热量的计算（共5小题）
56．将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6℃．如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高（ ）
A．5℃ B．4℃ C．3℃ D．2℃
【答案】B
【解答】解：设热水和冷水的温度差为t，
∵质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10℃，
∴Q吸＝Q放，
从而可知，cm0（t﹣10℃）＝cm×10℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，
Q吸＝Q放，
从而可知，cm0（t﹣10℃﹣6℃）＝c（m+m0）×6℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则①﹣②得：
6℃×cm0＝10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0，
整理得：12℃×cm0＝4℃×cm，
解得：m＝3m0；
代入①式可得，t＝40℃；
假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：
3m0c（40℃﹣Δt）＝mcΔt，m＝3m0；
联立两式解得：Δt＝20℃；
40℃﹣20℃＝20℃
则注入3杯水后，水温还会上升：20℃﹣10℃﹣6℃＝4℃。
故选：B。
57．有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，现将两物体同时放入标况下的同一杯沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），则有（ ）
A．热量将从甲物体传递给乙物体
B．热量将从乙物体传递给甲物体
C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态
D．条件不足，无法判断
【答案】C
【解答】解：将两物体同时放入标况下的同一杯沸水中充足时长，两物体的温度相同，现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），由于两物体的温度相同，所以不会发生热传递，即两物体始终处于热平衡状态，故C正确。
故选：C。
58．如图是川渝地区有一道名菜——沸腾鱼，厨师将炼制过的热油直接泼在提前腌制好的鱼片上，使鱼肉兼具香辣风味和嫩滑口感。500g鱼肉从28℃升高到100℃，需要吸收 5.04×104 J的热量，如果这些热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 1.2 g天然气。（鱼肉的比热容大约为1.4×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.2×107J/kg，不考虑热损失）
【答案】5.04×104；1.2。
【解答】解：（1）由题可知，鱼肉需要吸收的热量为：
Q吸＝c鱼mΔt＝1.4×103J/（kg ℃）×0.5kg×（100℃﹣28℃）＝5.04×104J；
（2）这些鱼肉吸收的热量全部由燃烧天然气获得，则有Q放＝Q吸＝5.04×104J；
由公式Q放＝mq可得需要天然气的质量为：m0.0012kg＝1.2g。
5故答案为：.04×104；1.2。
59．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图），在t1～t2时间段，该物体吸收的热量大小是 ，（用字母表示）在t2～t4时间段，该物质的比热容 不变 （选填“先增大后减小”、“增大”“变小”“不变”，下同），t4～t5时间段内该物质的内能 变小 。
【答案】；不变；变小
【解答】解：由图像可知，在0～t3时间段内，物体先升温后不变，再升温，其中在t1～t2时间段，物体吸收热量，温度不变，处于熔化过程；在t3～t6时间段内，物体先降温后不变，再降温，其中在t4～t5时间段内，物体放出热量，温度不变，内能变小，处于凝固过程。
由图像可知，在0～t1时间段，所用时间为t1，温度从T1升高到T2，
则该物体吸收的热量为Q吸0＝cm（T2﹣T1），
由题知，用稳定的热源对它加热，即物体在相同时间内吸收的热量相等，
则单位时间内物体吸收的热量：，
在t1～t2时间段，所用时间为t2﹣t1，则该晶体在熔化过程中吸收的热量：
；
在t2～t4时间段，物体已熔化完，且未开始凝固，处于液态，故物体的比热容不变。
故答案为：；不变；变小。
60．为家人准备早餐时，妈妈将5盒牛奶放入质量是4kg，温度是90℃的热水中，经过一段时间，5盒牛奶的温度都从10℃变成了52℃。已知每盒牛奶的质量为0.25kg，，求：
（1）每盒牛奶从水中吸收多少热量？
（2）若热水对牛奶加热的效率是50%，当牛奶的温度达到52℃时水的温度是多少℃？
【答案】（1）每盒牛奶从水中吸收的热量为4.2×104J。
（2）若热水对牛奶加热的效率是50%，当牛奶的温度达到52℃时水的温度是65℃。
【解答】解：（1）每盒牛奶从水中吸收的热量：；
（2）5盒牛奶从水中吸收的热量：，
由η可知，水放出的热量：，
则水降低的温度：。
则当牛奶的温度达到52℃时水的温度：t水＝t0﹣Δt＝90℃﹣25℃＝65℃。
答：（1）每盒牛奶从水中吸收的热量为4.2×104J。
（2）若热水对牛奶加热的效率是50%，当牛奶的温度达到52℃时水的温度是65℃。
